去中心化科学能拯救科学吗?

该文章深入探讨了去中心化科学(DeSci)如何利用区块链技术解决传统学术界中的许多结构性问题,包括资金分配、出版和研究合作的效率等。尽管作者对DeSci的全面变革能力持保留态度,但认为它可以在某些领域发挥支持作用,尤其是在透明度和激励机制方面。文章结构清晰,内容丰富,基于作者的学术背景和对学术界的观察,提出了多个实例和理论。

我最近获得了化学工程博士学位,并在学习期间发表了四篇第一作者论文。其中一些论文发表于一些排名最高的学术期刊,包括 Nature 的姐妹期刊和 美国化学学会杂志 (JACS)

尽管我的学术经历仅限于研究生的角色,没有担任过首席研究员,这可能看起来不够全面,但我在学术界近六年的时间里注意到很多系统内的结构性问题。

在这种背景下,利用区块链技术挑战科学中心化结构的 DeSci(去中心化科学)理念无疑是引人入胜的。最近,加密市场被 DeSci 热潮席卷,许多人声称这可能会彻底改变科学格局。

我也希望如此转变。然而,我认为 DeSci 完全颠覆传统学术界的可能性不大。概括来说,最可能的情况是 DeSci 在解决传统学术系统中的特定问题方面发挥补充作用。

因此,在对 DeSci 的热情高涨之际,我想借此机会根据我短暂的经历探讨一些传统学术界的结构性问题,评估区块链技术是否可以真正解决这些问题,并讨论 DeSci 对学术界的潜在影响。

DeSci 如何从一个小众概念变成一个正在增长的运动

学术界长期存在的结构性问题已被充分记录,例如 VOX 的文章“According to 270 scientists, the 7 biggest problems facing science” 和 “The war to free science”。多年来,已尝试通过多种方式来解决这些挑战,一些尝试将在后文探讨。

去中心化科学(DeSci)试图通过将区块链技术纳入科学研究来解决这些问题。该领域在 2020 年左右获得了关注,特别是在 Coinbase CEO Brian Armstrong 推出了 ResearchHub——一个旨在通过 ResearchCoin (RSC) 重新调整科学研究激励机制的项目。

然而,由于加密市场资本的投机性质,DeSci 未能吸引广大用户的关注。很长一段时间内,只有小型社区在支持其未来——直到 pump.science 的出现。

pump.science 的蝴蝶效应

(来源: pump.science)

pump.science是一个在 Solana 生态系统中建立的 DeSci 项目,由 Molecule 建造,这是一个知名的 DeSci 平台。它作为一个资金平台,同时使用 Wormbot 技术流式传输长期实验。

用户可以提出他们认为可以延长寿命的化合物,或购买与这些想法相关的代币。一旦代币的市场价值超过一定门槛,就会使用 Wormbot 设备进行实验,以验证该化合物是否真的可以延长试验对象的寿命。如果成功,代币持有者将获得该化合物的权利。

然而,一些社区成员批评这种方法,称其实验缺乏足够的科学严谨性,并且不太可能导致实际的延寿药物。Gwart 的讽刺评论反映了一种看待 DeSci 的怀疑派观点,并质疑支持者所提出的论据。

pump.science 采用了与 Molecule 相似的绑定曲线机制——这意味着随着用户购买的增多,代币价格上涨。像 RIF(代表利福平)和 URO(代表尿囊素 A)这样的代币的推出与加密市场的 Meme 代币热潮同时发生,推动了其价格的上涨。这一价格暴涨无意中引起了对 DeSci 的广泛关注。讽刺的是,引发当前 DeSci 兴趣浪潮的并不是 DeSci 的本质,而是代币价格的投机性上涨。

(来源: Kaito)

因此,在长期保持小众的 DeSci 出现后,DeSci 在 2024 年底至 2025 年初成为最热门的趋势之一。pump.science 的代币不仅飙升,币安还宣布对 DeSci 资金协议 Bio 的投资,而其他成熟的 DeSci 代币也经历了显著的价格上涨,这标志着这一运动的关键时刻。

传统科学的不足在哪里?

毫不夸张地说,学术界面临着许多系统性和严峻的问题。在学术界的经历中,我不断地质疑如此缺陷的结构如何能够持续存在。在深入探讨 DeSci 潜力之前,让我们首先看看传统学术体系的不足之处。

资金模式不佳

在 19 世纪之前,科学家获得研究资金和谋生的方式与今天大相径庭:

  • 赞助: 欧洲的君主和贵族为研究人员提供经济支持,以提升他们的声望并促进科学进步。例如,伽利略得到了美第奇家族的赞助,使他能够继续进行望远镜的开发和天文学研究。宗教机构在推进科学方面也发挥了作用,教会和 clergy 在中世纪资助了天文学、数学和医学方面的研究。
  • 自筹资金: 许多科学家通过其他职业获得的个人收入来维持研究。他们作为大学教授、教师、作者或工程师工作来为自己的科学事业提供资金。

在 19 世纪末和 20 世纪初,来自政府和企业的集中资金体系开始扎根。在第一次和第二次世界大战期间,政府设立了各种机构,并大量投入国防研究,以确保在战争中取得胜利。

在美国,国家航空咨询委员会 (NACA) 和国家研究委员会 (NRC) 等组织在第一次世界大战期间成立。类似地,在德国今天的德国研究基金会 (DFG) 的前身 德国科学共同体 定于 1920 年建立。大约在同一时间,贝尔实验室和通用电气研究等企业研究实验室也因而出现,标志着企业与政府共同积极资助研发的转变。

这种由政府和企业驱动的资金模型成为了常态并继续主导着今天的情况。政府和企业在全球范围内分配大量预算用于研发。例如,美国联邦政府在 2023 年花费了惊人的 1900 亿美元用于研发,与 2022 年相比增加了 13%。

(来源:ResearchHub)

在美国,资金流程涉及联邦政府将其预算的一部分分配给研发。这些资金随后分配给不同的机构。突出的例子包括国家卫生研究院 (NIH),它是生物医学研究的最大资助者;国防部 (DoD),专注于国防研究;国家科学基金会 (NSF),资助跨学科的科学和工程;能源部 (DOE),负责可再生能源和核物理;以及 NASA,支持太空和航空研究。

集中资金扭曲科学

今天,对于大学教授来说,几乎不可能在没有外部资金的情况下独立进行研究。因此,他们被迫依赖于来自政府或企业的财务支持。现代学术界面临的许多问题源自这种集中资金模型。

第一个主要问题是资金流程的低效。 尽管不同国家和组织的具体流程存在差异,但普遍的描述都是漫长、不透明、效率低下的。

为了获得资金,研究实验室必须经历大量文书工作和汇报,经过政府或企业实体的严格审查。虽然声望高、建立良好的实验室可以从单个资助中获得数百万甚至数千万美元,所需的频繁参与资金流程较少,但这并非普遍现象。

对于大多数实验室而言,资助通常为几万美元,必须进行多次申请、广泛的文书工作和持续的审核。与研究生朋友的交流表明,许多研究人员和学生无法全身心投入到研究中。相反,他们被资金申请相关的琐事和参与企业项目所消耗。

此外,许多这样的企业项目与学生的毕业研究关系不大,凸显了这一体系的低效率。

(来源: NSF)

在资金申请上花费大量时间可能最终会带来回报,但不幸的是,获得资金并非易事。根据 NSF 的数据,2023 和 2024 年的资助率分别为 29% 和 26%,年均拨款中位数仅有 150,000 美元。类似地,NIH 报告的资助成功率通常在 15% 到 30% 之间。由于单次资助往往不足以支持许多学术研究者,他们被迫多次申请以维持工作。

挑战并没有止步于此。建立人际网络在获得资助中发挥着关键作用。教授们通常与同行合作,而不是单独申请,以增加获得资助的可能性。教授们与资助利益相关者进行非正式游说以确保企业资助也并不罕见。这种依赖人际网络的做法及资金选择过程中的缺乏透明性,成为早期研究人员试图进入这一体系的重大障碍。

集中资金的另一个重大问题是缺乏长期科研的激励。 持续超过五年的资助极为罕见。根据 NSF 数据,大多数资助期限为 1-5 年,其他政府机构遵循类似模式。企业 R&D 项目通常为 1-3 年,具体取决于公司和项目。

政府资助受政治的强烈影响。例如,在特朗普政府期间,国防 R&D 资金显著增加,而在民主党领导下,资金更倾向于关注环境研究。由于政府迅速随着政治议程改变其优先事项,长期资助项目并不常见。

企业资助同样面临类似限制。在 2022 年,标准普尔 500 指数公司 (S&P 500) 首席执行官的中位任期为 4.8 年,其他高管也有相似的任期。由于公司必须迅速适应变化的行业和技术——而这些高管经常做出资金决策——企业资助的项目通常很少延续很长时间。

因此,集中资金体系促使研究人员追求快速并能产生实际结果的项目。 为保证持续性的资金支持,研究人员被迫在五年内产生结果,这导致他们选择符合这种时间线的研究主题。这种短期关注的循环使得只有少数小组或机构承担需要超过五年时间的长期项目。

集中资金还使研究者在压力下产生更大量的低质量工作。 研究通常可以分为微小的进步,这些进步稍稍建立在已有知识之上,以及开创性的发现,这些发现则开辟了全新的领域。集中资金体系自然优先考虑前者而非后者。在顶级期刊之外发表的大多数研究都提供逐步改进而非具有深远意义的见解。

虽然确实现代科学变得高度专业化,使得开创性发现愈加困难,但集中资金体系通过进一步抑制创新研究,使问题愈发严重。这种对逐步成果的系统性偏好又成为科学革命性进展的一道障碍。

(来源: Nature)

一些研究者甚至操纵数据或做出虚假声明。目前的资助机制要求在紧迫的时间框架内交付成果,从而为此类不当行为创造了动机。作为研究生,我常听说其他实验室的学生伪造数据的消息。根据 Nature 的说法,被撤回论文在会议和期刊中的比例随着时间的推移显著增加。

集中资金的必然性

需要说明的是,集中资金本身并不是固有的坏事。虽然这种资金模型导致了负面副作用,但它对现代科学至关重要。与过去不同,今天的科学研究高度复杂和精细。一项研究生的单个研究项目可能花费从数千到数十万美元不等,而大型项目如国防、航空航天或基础物理实验需要的资源呈指数增长。

集中资金是必需的,但随之而来的问题必须得到解决。DeSci 的倡导者希望加密货币在重塑金融机制方面的成功能够应用于解决这一亟待修复的尖端研究资金模型。此类努力是失败还是成功,目前仍在辩论中。

期刊的激励不对齐

像 Tether、Circle(稳定币发行者)、币安和 Coinbase(中心化交易所)等公司在加密行业中被视为主导者。同样,在学术界,最有权势的实体则是学术期刊。主要例子包括 Elsevier、Springer Nature、Wiley、美国化学学会和 IEEE。

例如,2022 年,Elsevier 的营收达 36.7 亿美元,净收入为 25.5 亿美元,其净利润率高达近 70%。对此,Nvidia 的净利润率在 2024 年徘徊在 55% 到 57% 之间。与此同时,Springer Nature在 2024 年前九个月的营收达 14.4 亿美元,突显了学术出版业务的巨大规模。

学术期刊的典型收入来源包括:

  • 订阅费: 访问期刊中发表的论文通常需要订阅或者一次性支付特定文章的费用。
  • 文章处理费用 (APCs): 许多论文被设置在付费墙后。然而,作者可以选择支付出版费用使他们的文章可公开访问。
  • 许可和重印: 在大多数情况下,版权在发表时转移给出版商。期刊通过教育或商业授权对这些论文进行盈利。

此时你可能会想,“为什么期刊是学术界的顶级掠食者?他们的商业结构不也类似于其他行业吗?”答案是否定的。期刊在学术界展示了激励的失调。

传统出版商或在线平台通常旨在让作者的作品能够被广泛受众访问,并与创作者共享收入,而学术期刊的结构完全有利于出版商。

期刊在将研究人员的发现传达给读者方面发挥着重要作用,但其收入模型主要设计为使出版商受益,给作者和读者留下的好处微乎其微。

希望访问特定期刊文章的读者必须支付订阅费或购买单篇文章。然而,如果研究人员想将他们的工作以开放获取的方式发表,他们必须支付处理费用给期刊,且他们不会获得任何收入分成。更进一步——研究人员不仅放弃了收入分成,而且在大多数情况下,他们工作的版权在发表时转移给了期刊,使得期刊能够对内容的盈利。这一系统在很大程度上剥削并且对研究人员根本不公平。

期刊的商业模型在收入流方面是剥削性质的,在规模上也极为严酷。例如,在自然科学领域最知名的全面开放获取期刊之一,Nature Communications 收取高达 $6,790 的文章处理费用。研究人员支付这一费用后可以在 Nature Communications 上发表论文。

(来源: ACS)

学术期刊的订阅费也令人震惊。尽管每本期刊的年度机构订阅费用根据期刊的领域和类型而有所不同,但美国化学学会 (ACS) 下期刊的平均年度订阅费用为每本 $4,908。如果一个机构订阅了所有 ACS 的期刊,费用将高达惊人的 $170,000。对于施普林格-自然期刊,其平均年度订阅费在每本期刊约为 $10,000,整体费用则约为 $630,000。由于大多数研究机构需订阅众多期刊,读者的订阅开支可能会异常高。

这一体系中最令人忧虑的方面是,研究人员实际上被迫在期刊上发表论文以建立他们的学术资历,而流向期刊业务的资金大部分来自政府或企业的研究资助:

  • 研究人员必须持续建立他们的成就记录,以确保获得资金并向上晋升。期刊发表是实现这一目标的最关键且往往是唯一的途径。
  • 为编写这些论文所进行的研究主要由政府或企业资助。
  • 出版开放获取文章的处理费用也由这些资助支付。
  • 教育机构为访问期刊文章支付的订阅费用同样由这些资助来覆盖。

由于研究人员主要利用外部资金而非个人资金,他们可能更倾向于接受这些费用。学术期刊通过向作者和读者收费并保留已发表工作版权的方式剥削了这一体系,导致了一个令人不可置信的剥削性收入模型。

设计不良的同行评审过程

期刊的问题不仅仅在于他们的收入结构,还包括其出版过程中低效和缺少透明度的情况。在我在学术界六年的经历中,虽然我发表了四篇论文,但我遇到了许多问题,尤其是低效的提交流程和依赖运气的同行评审系统。

大多数期刊的标准同行评审流程通常遵循以下步骤:

  1. 研究人员将他们的研究结果整理成手稿并提交到目标期刊。

  2. 期刊编辑会评估手稿是否符合其范围和一般标准。如果被认为合适,编辑会分配两到三位同行评审人员对论文进行评估。

  3. 同行评审人员对手稿进行评估,提供反馈,提出意见和问题。然后,他们会给出四种推荐意见之一:

    • 接受:无需改动直接通过。
    • 小修改:在小修改后接受手稿。
    • 大修改:在重大修改后接受手稿。
    • 拒绝:直接拒绝。
  4. 研究人员根据审稿人反馈修改论文,然后由编辑做出最终决定。

尽管看起来很直接,但这个过程充满了低效、不一致和对主观判断的高度依赖,这可能会破坏系统的质量和公平性。

第一个问题是评审过程高度低效。 虽然我无法代表其他领域发言,但在自然科学和工程领域,提交论文至评审的时间大致如下:

  • 提交后收到编辑拒绝的时间:1 周至 2 个月
  • 提交后收到同行评审的时间:3 周至 4 个月
  • 提交后收到最终决定的时间:3 个月至 1 年

当由于期刊或审稿人情况导致延迟,并且需要多轮同行评审时,出版一篇论文的时间可能超过一年。例如,在我的案例中,编辑将我的论文发送给三位审稿人,但有一位没有回应。这要求寻找另一位审稿人,导致同行评审过程延长至四个月。

更糟糕的是,如果在这漫长的过程后论文被拒绝,整个过程必须重新进行,这会使所需时间加倍。这样低效和耗时的出版过程对研究人员是个打击,因为在此期间,其他研究小组的类似研究可能会发布。我见过这种情况,鉴于新颖性是论文最重要的方面之一,这可能对研究人员产生严重后果。

第二个问题是同行评审人员短缺。 如前所述,一篇提交的论文通常由两到三位同行评审人员评估。论文的接受与否在很大程度上取决于这几个人的意见。虽然审稿人都是相关领域的专家,并且通常能够达成一致意见,但评估论文的结果仍然存在运气成分。

让我用一个我自己经历的例子说明。我曾将一篇论文提交给一个有声望的期刊 Journal A。尽管收到了两条重要评论和一条小评论,我的论文还是被拒绝。然后我将相同的论文提交给稍微不那么有声望的期刊 Journal B,结果再次被拒绝,还是接受了一个拒绝和一个重要评论。有趣的是,虽然 Journal B 的声望不如 Journal A,但这个结果却更糟。

这突显了一个问题:论文评估依赖于少数专家,并且审稿人的选择完全取决于期刊的编辑。这意味着是否接受论文也存在运气因素。在极端情况下,同一篇论文可能被三位宽容的审稿人接受,但如果分配给三位批评性的审稿人则会被拒绝。

话虽如此,大幅增加同行评审人员以实现更公正的评估并不实际。从期刊的角度来看,审稿人的增多意味着更多的沟通与低效率。

第三个问题是同行评审过程缺乏激励,导致评论质量低下。 这取决于不同的审稿人。有些审稿人能够深入理解论文并提出深思熟虑的评论和问题。然而,另一些则可能没有仔细阅读论文,询问已在其中包含的信息,或提供不相关的批评和评论,导致进行重大修改或被拒绝。这种情况不幸的是很常见,这可能让研究人员感到失望,仿佛他们的努力没有被认可。

这主要源于同行评审过程中缺乏激励机制,使得质量控制变得困难。在期刊收到提交的论文时,编辑通常会请求大学教授或相关领域的研究人员来审阅论文。然而,即使这些人花时间阅读、分析并评论论文,他们的努力却没有得到回报。从教授或研究生的角度来看,同行评审仅仅是一个无偿的、繁重的任务。

第四个问题是同行评审过程缺乏透明度。 同行评审通常是在匿名环境中进行,以确保公平性,期刊编辑负责选择审稿人。然而,审稿人可以识别他们所审阅论文的作者。这可能导致偏见的评审,例如对友好研究者的论文给予积极评价,或者故意对竞争团体的论文给予苛刻评价。这种情况比人们想象的更为普遍。

影响因子的幻觉

关于期刊的最后一个问题是引用次数。我们如何评估研究人员的职业生涯和专业知识呢?每位研究人员都有其独特的优势:有些擅长实验设计,有些擅长识别研究主题,而有些能深入探讨被忽视的细节。然而,几乎不可能对每位研究人员进行定性评估。因此,学术界依赖数量化指标,由一个数字来评估研究人员,具体来说,就是引用次数和 H-index。

拥有更高 H-index 和被引用次数的研究人员通常被视为更有成就。H-index 是评估研究工作者生产力和影响力的指标。例如,如果 H-index 为 10,则意味着研究者至少有 10 篇论文每篇被引用 10 次或以上。最终,引用次数仍然是最重要的指标。

研究人员如何提高他们的引用次数?尽管发表高质量论文是解决之道,但选择正确的研究主题同样至关重要。研究领域越受欢迎,研究人员数量越多,自然引用次数越有可能增加。

(来源: Clarivate)

上表显示了由 Clarivate 发布的 2024 年期刊影响因子排名。影响因子(IF)表示特定期刊中每篇论文每年收到的平均引用次数。例如,如果某期刊的影响因子为 10,研究者在该期刊上发表论文的预期年引用次数约为 10 次。

从排名中可以明显看出,高影响因子的期刊通常集中在特定的研究领域,包括癌症、医学、材料、能源和机器学习。即便在化学这个更广泛的领域中,电池和环保能源等具体子领域相比传统的有机化学更容易获得较高引用次数。这显示出学术界的一种潜在风险,即研究人员可能出于对引用次数的高度依赖而倾向于特定主题。

这凸显了像引用次数和影响因子这样的指标并不是评估研究人员或期刊质量的通用工具。例如,在同一 ACS 出版社下,ACS Energy Letters 的影响因子为 19,而 JACS 的影响因子为 14.4。然而,JACS 被视为化学领域最权威和 prestiged 的期刊之一。类似地,Nature 在研究人员中广泛被认为是顶级期刊,但其影响因子为 50.5,因为它发表的是关于广泛主题的论文。相反,专注于特定领域的姐妹期刊 Nature Medicine,其影响因子更高,达到 58.7。

“发表或消亡”

成功源于失败。任何领域的进步都需要将失败作为跳板。今天发布在学术界的研究结果往往是无数小时和失败尝试的结果。然而,在现代科学界,几乎所有论文都只报告成功的结果,而导致这些成功的许多失败却被忽视并被丢弃。在学术界竞争激烈的环境下,研究人员几乎没有动机去报告失败的实验,因为这对他们的职业生涯没有任何好处,并且通常被视为文档记录的浪费时间。

协调机制不健全

在计算机软件领域,开源项目通过使代码公开访问并鼓励全球贡献革命性地改变了开发,使开发者能够协作创造更好的软件。然而,科学界的发展轨迹却朝着相反的方向前进。

在早期科学时代,例如 17 世纪,科学家重视在自然哲学下分享知识,展现出开放和协作的态度,远离僵硬的权威。例如,尽管竞争激烈,艾萨克·牛顿和罗伯特·胡克之间还是通过书信交流,以分享和批评彼此的工作,共同推动了知识的进步。

(艾萨克·牛顿致罗伯特·胡克的信)

相比之下,现代科学则变得更加孤立。研究人员通过竞争获得资金并在高影响因子的期刊上发表。未发表的研究通常保密,外部分享受到严格限制。因此,同一领域的研究实验室自然把彼此视为竞争对手,几乎没有机会了解彼此的正在进行的工作。

由于大多数研究都是逐步建立在先前出版物基础上的,因此竞争实验室进行非常相似的研究的可能性极高。在没有共享研究过程的情况下,相同主题的平行研究在多个实验室同时进行。这创造了一个极为低效的 Winner-takes-all 环境,谁先发表结果,谁就获得所有的声望。研究人员在即将完成工作时,会发现相似的研究恰好已经发布,这种情况并不罕见,导致他们的许多努力变得徒劳无功。

在最糟糕的情况下,即使在同一实验室内部,学生们也可能会彼此隐瞒实验材料或研究结果,表现出内部竞争而非合作。随着开源文化成为计算机科学的基石,现代科学界在服务公众利益方面必须采用更开放和协作的文化。

传统科学如何修复?

研究人员清楚地了解科学界面临的这些问题。尽管他们意识到这些问题的存在,但这些挑战是深深扎根于结构之中的问题,个人并不容易解决。尽管如此,多年来仍然存在大量尝试解决这些问题的努力。

修复集中资金

  • Fast Grants:在 COVID-19 大流行期间,Stripe CEO Patrick Collison 识别出传统资金流程中的低效率,并推出了 Fast Grants 计划,筹集了 5000 万美元以支持数百个项目。资助决定在 14 天内做出,资助金额在 $10,000 到 $500,000 之间——对研究人员来说是相当可观的数字。
  • Renaissance Philanthropy:由曾在克林顿和奥巴马总统任内担任科学与技术政策顾问的汤姆·卡利尔创立的非营利性顾问机构,旨在将捐赠方与高影响力的科技研究项目连接起来。在埃里克和温迪·施密特的支持下,这一机构类似于曾经在欧洲科学家中盛行的赞助体系。
  • hhmi:霍华德·休斯医学研究所采用了独特的资金模式,以支持个人研究者而非特定项目。提供长期资助减轻了短期结果的压力,让研究人员更好地专注于持续的调查。
  • experiment.com:这个在线众筹平台使研究人员能够向公众介绍他们的工作,并从个体贡献者那里筹集所需资金。

修复学术期刊

  • PLOS ONE:PLOS ONE 是一本开放获取科学期刊,任何人都可以自由阅读、下载和分享文章。它根据科学有效性而非影响力评估论文,以发布负面、null 或不确定结果而闻名。其简化的出版过程帮助研究人员迅速传播研究发现。然而,PLOS ONE 向研究人员收取 1,000 到 5,000 美元的文章处理费用。
  • arXiv、bioRxiv、medRxiv、PsyArXiv、SocArXiv:这些预印本服务器允许研究人员在正式发表论文之前分享论文草稿。它们实现了研究结果的快速传播,声称在特定主题上的优先权,并提供社区反馈与合作的机会,同时向读者提供免费访问论文的便利。
  • Sci-hub:创建于哈萨克计算机程序员亚历桑德拉·阿萨诺夫娜·埃尔巴基扬 (Alexandra Asanovna Elbakyan) 的 Sci-hub 提供对付费墙后论文的免费访问。尽管在大多数司法管辖区属非法并受到像 Elsevier 这样的出版商的诉讼,但其因促进学术内容的免费访问而备受称赞,同时也受到违反法律的批评。

修复研究协作

  • ResearchGate:一个专业社交平台,供研究人员分享论文、提问和回答问题,并寻找合作者。
  • CERN:CERN,是一个进行粒子物理研究的非营利组织,进行大型实验,是个人实验室难以承担的。它将多个国家的研究人员聚集在一起,资金贡献则基于参与国家的 GDP。

DeSci:新浪潮

尽管上述努力在解决现代科学的挑战方面取得了一些进展,但仍未产生革命性影响。最近,随着区块链技术的崛起,一种被称为去中心化科学(DeSci)的新概念获得了关注,作为解决这些结构性问题的潜在方案。但是,DeSci 到底是什么?它真的能革命现代科学生态吗?

DeSci 是指通过改进资金管理、研究、同行评审以及共享研究结果,使科学知识成为公共财产。它追求一个更加高效、公平、透明和可为所有人所访问的系统。区块链技术在实现这些目标中扮演着核心角色,利用了以下特征:

  • 透明性: 除隐私网络外,区块链网络本质上是透明的,使任何人都可以查看交易。这一特性可以增强项目资金和同行评审过程的透明度。
  • 所有权: 区块链资产由私钥保护,使得拥有权主张变得容易。此特性使研究人员能够变现他们的数据或主张已资助研究的知识产权 (IP) 权利。
  • 激励机制: 激励机制是区块链网络的核心。为了促进协作和积极参与,Token激励可以用来奖励参与各种研究过程的参与者。
  • 智能合约: 部署在中立网络上的智能合约根据其代码定义执行操作。它们可以用于在参与者之间透明建立和自动化互动逻辑。

为什么以太坊生态系统是 DeSci 的理想选择

与 DeFi、游戏或 AI 应用不同,DeSci 项目主要集中在以太坊生态系统中。这一趋势可以归因于以下几个原因:

  • 可信的中立性: 在智能合约平台中,以太坊是最中立的网络。考虑到 DeSci 的特殊性,其中涉及到重大资金流动(例如研究资金),去中心化、公平性、抗审查性和可信度等价值观至关重要。因此,以太坊成为构建 DeSci 项目的最佳网络。
  • 网络效应: 以太坊拥有智能合约网络中最大的用户基础和流动性。作为相对小众的领域,DeSci 项目有可能面临碎片化,如果项目分布在多个网络间,这种碎片化将带来流动性和生态系统中的挑战。大多数 DeSci 项目都在此网络上建立,以利用以太坊强大的网络效应。
  • 强大的基础设施: 很少有 DeSci 项目是完全从零开始构建的。相反,许多都是利用现有框架(如 Molecule)加速开发。由于大多数 DeSci 基础设施工具都是基于以太坊的,因此该领域的大多数项目也在以太坊上运行。

基于这些原因,本讨论中介绍的 DeSci 项目主要属于以太坊生态系统。现在,让我们仔细探索 DeSci 生态系统中每个领域的一些代表性项目。

潜在的 DeSci 应用

顾名思义,DeSci 可应用于科学研究的各个方面。ResearchHub 将 DeSci 的潜在应用分类为以下五个领域:

  1. 研究 DAO: 这些是专注于特定研究主题的去中心化自治组织。借助区块链技术,它们透明地管理研究规划、资金、治理投票和项目管理。
  2. 出版: 区块链能够去中心化和革命性地改变出版过程。研究论文、数据和代码可以永久记录在区块链上,以确保可靠性、允许所有人免费访问,并通过Token激励同行评审者等改善效果。
  3. 资金与知识产权: 研究人员可以更容易地通过区块链网络从全球观众那里获得资金。此外,通过将研究项目代币化,代币持有者可以参与有关项目方向的决策,或分享未来知识产权收入。
  4. 数据: 区块链实现安全、透明的数据存储、管理和共享。
  5. 基础设施: 包括治理工具、存储解决方案、社区平台和身份系统,方便与 DeSci 项目整合使用。

了解 DeSci 的最佳方式是探索其生态系统中的项目,并考察它们如何解决现代科学的结构性问题。让我们仔细看看 DeSci 生态系统中的一些突出项目。

DeSci 生态系统概述

(来源: ResearchHub)

资金与知识产权

Molecule

(来源: Molecule)

Molecule 是一个为生物制药知识产权提供资金和代币化的平台注册。研究人员可以通过区块链从众多个人那得到资金,代币化项目的知识产权,资助者可以根据其贡献比例获得知识产权代币。

Molecule 的分布式筹款平台 Catalyst 连接研究人员与资助者。研究人员准备必要的文档和项目计划,在平台上提出项目建议。资助者审核这些建议,为他们支持的项目提供 ETH。完成资金筹集后,发行知识产权 NFT 和知识产权代币,资助者可以申请这些代币。

(来源: Molecule)

知识产权 NFT 代表了链上项目知识产权的代币化版本,将两项法律协议结合为智能合约。第一份法律协议是研究协议,在研究者和资助者之间签署。它包括关于研究范围、可交付成果、进度、预算、保密、知识产权和数据所有权、出版、结果披露、许可和专利条件的条款。第二份法律协议是转让协议,将研究协议的所有权转让至知识产权 NFT 的持有者,确保当前知识产权 NFT 的持有者所持有的权利可以转移给新的持有者。

知识产权代币代表对知识产权的分割合治理权。代币持有者可以参与关键研究决策并获得专属信息。尽管知识产权代币不保证从研究中获得收入分成,但根据知识产权拥有者的不同,未来商品化所产生的利润可能会分配给知识产权代币持有者。 (来源:Molecule)

IP Tokens 的价格由 Catalyst Bonding Curve 决定,这反映了代币供应与价格之间的关系。随着更多代币的发行,它们的价格会上涨。这通过允许早期投资者以较低的成本获取代币,激励了早期的贡献。

以下是通过 Molecule 成功筹资的一些案例示例:

  • 奥斯陆大学的方实验室:方实验室研究衰老和阿尔茨海默病。该实验室通过 Molecule 的 IP-NFT 框架获得 VitaDAO 的支持,以识别和表征新的药物候选者,用于线粒体自噬激活,对阿尔茨海默病研究产生积极影响。
  • Artan Bio:Artan Bio 专注于与 tRNA 相关的研究。通过 Molecule 的 IP-NFT 框架,它获得了来自 VitaDAO 社区的 $91,300 资金。

生物协议

(来源:Bio.xyz)

Bio.xyz 是一个与传统 incubator 类似的去中心化科学 (DeSci) 领域的策展和流动性协议,支持 BioDAOs。Bio.xyz 的目标包括:

  • 策展、创建和加速新的 BioDAOs 在链上资助科学。
  • 为 BioDAOs 和链上的生物技术资产提供永久资金和流动性。
  • BioDAO 框架、代币经济和数据/产品套件的标准化。
  • 科学知识产权 (IP) 和数据的生成与商业化。

BIO 代币持有者投票决定哪些新 BioDAOs 将加入生态系统。一旦 BioDAO 被批准加入 BIO 生态系统,投票支持它的代币持有者可以参与初始私人代币拍卖。此过程类似于白名单预种子轮。

被批准的 BioDAO 的治理代币与 BIO 代币配对,并添加到流动池中,消除了 BioDAOs 对其治理代币流动性的忧虑(例如 VITA/BIO)。此外,Bio.xyz 运行生物/收益奖励程序,为 BioDAOs 提供 BIO 代币激励,以便它们在达到关键里程碑时获得奖励。

这还不是全部。BIO 代币在生态系统内作为多个 BioDAOs 的元治理代币。这使得 BIO 持有者能够参与多个 BioDAOs 的治理。此外,BIO 网络向孵化的 BioDAOs 提供 $100,000 的资助,并为国库获取 6.9% 的 BioDAO 代币供应。这增加了协议的 AUM(管理资产)并为 BIO 代币积累价值。

Bio.xyz 利用 Molecule 的 IP NFT 和 IP Tokens 框架来管理和拥有知识产权。例如,VitaDAO 在 Bio 生态系统内成功发行了 VitaRNA 和 VITA-FAST IP Tokens。以下是通过 Bio.xyz 目前正在孵化的研究 DAO 列表,下一节将对此进行详细讨论:

  • Cerebrum DAO: 专注于防止神经退行性疾病的发生。
  • PsyDAO: 致力于通过安全、可获得的迷幻经历实现意识的演变。
  • cryoDAO: 为冷冻保存研究项目提供贡献。
  • AthenaDAO: 努力推进女性健康研究。
  • ValleyDAO: 支持合成生物学研究。
  • HairDAO: 协作开发脱发的新治疗方法。
  • VitaDAO: 专注于人类寿命。

总之,Bio.xyz 策划 BioDAOs 并提供代币框架、流动性服务、资助和孵化支持。当生态系统内的 BioDAOs 的知识产权成功商业化时,Bio.xyz 国库的价值增加,形成一个良性循环。

研究 DAO

VitaDAO

谈到最著名的研究 DAO,VitaDAO 经常首先被提及。它的名声源于成为早期 DeSci 项目,并且在 2023 年获得全球制药巨头 Pfizer Ventures 的主导投资。VitaDAO 资助专注于长寿和衰老研究的项目,支持了 24 个以上的项目,总资助金额超过 420 万美元。作为资金的回报,VitaDAO 获取知识产权 NFT 或企业股权,并利用 Molecule.xyz 的 IP NFT 框架。

VitaDAO 借助区块链透明度使其国库可公开访问。至今,国库的价值约为 4400 万美元,其中约 230 万美元为股权,2900 万美元为代币化知识产权,以及其他资产。VITA 代币持有者参与治理投票,以影响 DAO 的发展方向,并获得各种医疗服务

VitaDAO 资助的最重要项目包括 VitaRNA 和 VITA-FAST。这两个项目的知识产权已被代币化并在积极交易,VITARNA 的市值约为 1300 万美元,VITA-FAST 的市值为 2400 万美元。两个项目均与 VitaDAO 定期召开会议,以更新其进展。

  • VitaRNA:VitaRNA 是由生物技术公司Artan Bio领导的IP Token项目。该项目于 2023 年 6 月获得资金支持,2024 年 1 月发行了知识产权 NFT,并细分为 IP Tokens。其创新研究专注于抑制精氨酸无义突变,特别是 CGA 密码子,这对与 DNA 损伤、神经退行性变和肿瘤抑制相关的蛋白质至关重要。
  • VITA-FAST:VITA-FAST 是纽卡斯尔大学 Viktor Korolchuk 实验室的一个 IP Token 项目。该项目专注于发现新型自噬激活剂。自噬是随着生物衰老其衰退贡献的细胞过程,通过激励自噬来探索对抗衰老及相关疾病的治疗方法,最终旨在提升人类的健康寿命。

HairDAO

HairDAO 是一个开源研发网络,患者与研究人员合作开发脱发治疗方法。根据斯堪的纳维亚生物实验室的数据,85% 的男性和 50% 的女性在一生中会受到脱发的影响。然而,目前市场上仅存 Minoxidil、Finasteride 和 Dutasteride 等治疗方法。值得注意的是,Minoxidil 于 1988 年获得 FDA 批准,而 Finasteride 则在 1997 年批准。

即使这些已批准的治疗方法也仅能提供有限效果,比如减缓或暂时停止脱发,而非提供治愈。开发脱发治疗法的速度缓慢有多方面原因:

  • 复杂原因: 脱发受多种因素影响,包括遗传、激素变化和免疫反应,这使有效且有针对性的治疗方法的开发面临挑战。
  • 高开发成本: 药物开发需要大量的时间和投资,但由于脱发并不危及生命,它通常在研究资金优先级上排名较低。

HairDAO 通过应用奖励患者提供他们的治疗体验和数据,以 HAIR 治理代币。HAIR 代币持有者可以参与 DAO 治理投票,享受 HairDAO 洗发水产品的折扣,并质押代币以更快地访问机密研究数据。

其他值得一提的

  • CryoDAO: CryoDAO 专注于冷冻保存研究,其国库超过 700 万美元,并资助了五个项目。CRYO 代币持有者可以参与治理投票,可能会提前或独家访问资助研究的突破性进展和数据。
  • ValleyDAO: ValleyDAO 旨在通过资助合成生物学研究来应对气候挑战。合成生物学旨在可持续地合成营养素、Gas和药物,这科技在应对气候变化中至关重要。ValleyDAO 已资助多项研究项目,包括帝国理工学院 Rodrigo Ledesma-Amaro 教授的研究。
  • CerebrumDAO: CerebrumDAO 专注于大脑健康研究,尤其是阿尔茨海默病预防。其 Snapshot 页面展示了多个寻求资金的项目提案。决策是去中心化的,通过 DAO 成员投票进行。

发布

ResearchHub

(来源:ResearchHub)

ResearchHub 是领先的 DeSci 发布平台,旨在成为“科学的 GitHub”。它由 Coinbase 首席执行官 Brian Armstrong 和 Patrick Joyce 创立,ResearchHub 在 2023 年 6 月成功筹集了 500 万美元的 A 轮融资,由 Open Source Software Capital 主导。

ResearchHub 是一个用于科学研究的开放出版和讨论工具,鼓励研究者通过其本地 RSC 代币实现出版、同行评审和策展。其关键特性包括:

资助

(来源:ResearchHub)

使用 RSC 代币,用户可以创建资助以请求其他 ResearchHub 用户执行特定任务。资助类型包括:

  • 同行评审:请求对手稿进行评审。
  • 回答问题:请求对特定问题的答案。

资金

(来源:ResearchHub)

在资金选项卡中,研究人员可以上传研究提案并通过 RSC 代币从用户那里获得资助。

期刊

(来源:ResearchHub)

期刊部分存档来自同行评审期刊和预印本服务器的论文。用户可以浏览文献并参与讨论。然而,许多同行评审论文处于付费墙后,用户仅能访问其他人撰写的摘要。

中心

(来源:ResearchHub)

中心存档按领域分类的预印本论文。此部分的所有论文都是开放获取的,任何人都可以阅读完整内容并参与讨论。

实验室笔记本

实验室笔记本是一个协作在线工作区,多个用户可以共同撰写论文。类似于 Google Docs 或 Notion,此功能允许直接在 ResearchHub 上无缝发布。

RH 期刊

(来源:ResearchHub)

RH 期刊是 ResearchHub 的内部期刊。它具有效率极高的同行评审过程,该过程在 14 天内完成,决策在 21 天内做出。此外,它还针对同行评审员设计了一种激励机制,以解决传统同行评审体系中常见的激励不匹配问题。

RSC 代币

(来源:ResearchHub)

RSC 代币是 ERC-20 代币,在 ResearchHub 生态系统内使用,总供应量为 10 亿。RSC 代币推动用户参与并支持 ResearchHub 成为完全去中心化开放平台的愿景。它们的应用包括:

  • 治理投票
  • 向其他用户打赏
  • 悬赏程序
  • 对同行评审员的激励
  • 对策展研究论文的奖励

ScieNFT

ScieNFT 是一个去中心化的预印本服务器,研究人员可以将他们的工作作为 NFT 发布。出版格式可以从简单的图表和想法到数据集、艺术作品、方法,甚至负面结果。预印本数据使用去中心化存储解决方案如 IPFS 和 Filecoin 存储,NFT 被上传到 Avalanche C-Chain。

使用 NFT 来识别和追踪作品的所有权是一个优势,但一个显著的缺点是不清楚购买这些 NFT 的好处。此外,市场缺乏有效的策展。

deScier

(来源:deScier)

deScier 是一个去中心化的科学期刊平台。与管理多个期刊的出版社如 Elsevier 或 Springer Nature类似,deScier 也主办各种期刊。所有论文的版权仍归研究人员100%,而同行评审是过程的一部分。然而,如下所述,一个显著的限制是期刊中发表的论文数量较少,上传速度较慢。

数据基础设施

数据湖

数据湖的软件使研究人员能够整合各种用户招募渠道,跟踪其有效性,管理同意并进行预筛选调查,同时让用户掌控他们的数据。研究人员可以在第三方之间共享并轻松管理患者数据使用的同意。 数据湖 使用基于 Arbitrum Orbit 的 L3 网络 Data Lake Chain 来管理患者同意。

Welshare Health

(来源:Welshare Health)

在传统医学研究中,最大的瓶颈是临床试验参与者招募的延迟和缺乏患者。此外,虽然患者医疗数据很有价值,但也存在被滥用的风险。Welshare 旨在利用 Web3 技术解决这些挑战。

患者能够安全管理他们的数据,赚取收入并获得个性化医疗服务。相反,医学研究人员受益于更容易访问多样化数据集,推动他们的研究。

通过基于 Base Network 的应用,用户可以选择性地提供数据以获得应用内奖励积分,之后可兑换为加密货币或法定货币。

Hippocrat

Hippocrat 是一个去中心化医疗数据协议,允许个人利用区块链和零知识证明 (ZKP) 技术安全管理其健康数据。其首个产品 HippoDoc 是一个远程医疗应用,利用医疗数据库、人工智能技术以及医疗专业人员的帮助提供医疗咨询。在整个过程中,患者数据安全存储在区块链上。

5.6 DeSci 基础设施

5.6.1 Ceramic

Ceramic 是一个去中心化事件流协议,允许开发人员创建去中心化数据库、分布式计算管道、身份验证的数据流等。这些功能使其非常适合 DeSci 项目,使它们能够利用 Ceramic 作为去中心化数据库:

  • Ceramic 网络上的数据可自由访问,允许研究人员共享并协作处理数据。
  • 包括研究论文、引用和评审在内的操作在 Ceramic 网络上表示为“Ceramic streams”。单个流只能由其原创作者账户修改,确保了 IP 源始。
  • Ceramic 还提供可验证声明的基础设施,使 DeSci 项目能够采用它的声誉基础设施。

bloXberg

bloXberg 是一个区块链基础设施,在德国马克斯·普朗克数字图书馆的领导下建立,参与者包括 ETH 苏黎世、慕尼黑路德维希·马克西米利安大学和哥本哈根 IT 大学等著名研究机构。

bloXberg 旨在创新科学研究中的各种流程,例如研究数据管理、同行评审和知识产权保护。通过利用区块链实现去中心化,这些流程在研究中的透明度和效率得到了提升。研究人员可以安全地共享和协作研究数据,利用区块链。

DeSci 真的能一劳永逸吗?

我们探讨了现代科学中的结构性问题,以及 DeSci 如何旨在解决这些问题。但是请稍等一下。DeSci 真的可以彻底改变科学界并充当中心角色吗,如很多加密社区所声称的那样?我并不这么认为。然而,我确实认为 DeSci 在某些领域具有支持作用的潜力。

区块链能解决什么,不能解决什么

区块链并不是魔法,它不能解决所有问题。我们必须清楚地区分区块链可以解决和不能解决的内容。

资助

DeSci 有望在满足以下条件的资助场景中脱颖而出:

  • 小规模资助
  • 具有商业化潜力的研究

科学界的资助规模差异很大,从几万美元到几百万甚至几千万美元不等。对于需要大量资金的大规模项目来说,来自政府或企业的集中资金是不可避免的。然而,小规模项目可以合理地通过 DeSci 平台获得资助。

从进行小规模项目的研究人员的角度来看,繁琐的文书工作和冗长的资金审核流程的负担可能非常沉重。在这种背景下,能够快速、有效提供资助的 DeSci 平台显得非常有吸引力。

也就是说,要提高研究项目通过 DeSci 平台获得公众资助的可能性,必须有合理的商业化前景,例如通过专利或技术转让。这为公众投资项目提供了激励。然而,大多数现代科学研究并不是以商业化为目标,而是旨在增强国家或企业的技术竞争力。

总之,适合在 DeSci 平台上资助的领域包括生物技术、医疗保健和制药。当前大多数 DeSci 项目的重点与这一推理相符合。这些领域如果研究成功有很高的商业化可能性。此外,虽然最终商业化需要大量资金,但研究的初始阶段通常比其他领域需要更少的资金,使 DeSci 平台成为筹集资金的良好选择。

我质疑 DeSci 是否能够支持长期研究。虽然有少数研究人员可能会获得无私的自愿资助者支持,以进行长期研究,但这种文化不太可能在科学界广泛传播。即使 DeSci 平台利用区块链,也没有内在的因果关系表明它们能够维持长期资金。如果真的要找到区块链和长期研究之间的某种关联,一个可能的考虑因素可能是通过智能合约进行里程碑式的资金支持。

期刊

在理论上,DeSci 可以带来最多创新的领域是学术期刊。通过智能合约和代币激励,DeSci 有可能将期刊主导的盈利模型重塑为以研究者为中心的模型。然而,实际情况将面临挑战。

对研究人员职业发展的最关键因素是发表论文。在学术界,研究人员的能力主要由他们发表的期刊、引用次数以及 H 指数来评判。人性本能地依赖权威这一事实从史前时代至今没有改变。例如,一个不知名的研究人员可以通过在顶级期刊如 NatureScienceCell 上发表而一夜成名。

虽然对研究人员技能的定性评估是理想的,但此类评估高度依赖同侪推荐,这使得定量评估几乎不可避免。因此,期刊握有巨大权力。尽管垄断了盈利模型,研究人员别无选择,只能遵从。要使 DeSci 期刊获得更大影响力,它们必须建立权威,但仅依靠代币激励来实现传统期刊通过一个世纪积累的声誉将是非常艰难的。

尽管 DeSci 可能无法完全改变期刊格局,但在一些领域,例如同行评审和负面结果的发布上,它无疑可以作出贡献。

如前所述,当前同行评审员几乎没有或极少激励,这降低了同行评审的质量和效率。为评审员提供代币激励可以改善评审质量,提升期刊标准。

此外,代币激励可以创造一个专门发布负面结果的期刊网络。由于声誉对专门发布负面结果的期刊影响较小,结合代币奖励将激励研究人员在这样的期刊上发布他们的发现。

合作

在我看来,区块链不太可能显著解决现代科学中激烈的竞争。与过去不同,现在的研究人员数量大幅增加,每一次成就直接影响职业发展,这使竞争不可避免。期望区块链整体上解决科学界的合作挑战是不现实的。

另一方面,在小组如研究 DAO 中,区块链可以有效促进合作。DAO 中的研究人员通过代币对齐利益,分享共同愿景,并通过时间戳在区块链上记录成就以获得认可。我希望不仅在生物技术领域,还有其他学科中研究 DAO 的数量和活跃度能够增加。

最后的想法:DeSci 需要一个比特币时刻

现代科学界面临着许多结构性挑战,而 DeSci 提供了一个引人入胜的叙述来解决这些问题。虽然 DeSci 可能不会彻底改变整个科学生态系统,但它可以通过发现其价值的研究人员和用户逐渐扩展。最终,我们可能会看到 TradSci 和 DeSci 之间的平衡。就像比特币曾被认为是计算机极客的玩物,现在却有主要的传统金融机构进入市场一样,我希望 DeSci 也能获得长期认可,并实现它的“比特币时刻”。

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